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1、第14卷第6期粉末冶金工业Vol.14No.62004年12月POWDERMETALLURGYINDUSTRYDec.2004粉末高温合金的研究与发展12张义文,上官永恒(1钢铁研究总院高温材料研究所,北京100081;2北京有色金属研究总院,北京100088)摘要:概述了粉末高温合金、工艺、应用和最新研究成果,论述了粉末高温合金中存在的缺陷以及减弱和消除这些缺陷所采取得措施,探讨了粉末高温合金今后的发展方向。关键词:粉末高温合金;涡轮盘;缺陷;工艺中图分类号:T
2、F123.7文献标识码:A文章编号:1006-6543(2004)06-0030-14RESEARCHANDDEVELOPMENTINP/MSUPERALLOYZHANGYiwen,SHANGGUANYongheng(HighTemperatureMaterialsResearchInstitute,CISRI,Beijing100081,China;2BeijingGeneralInstituteofNonferrousMetal,beijing100088,China)Abstract:Theprocess,a
3、pplicationsaswellasresultsofrecentresearchesofP/Msuperalloysaresummarized.ThedefectsofP/Msuperalloysandthemethodsofeliminatingthemareintroduced.Meanwhile,thefuturedevelopmentofP/Msuperalloysisdiscussed.Keywords:P/Msuperalloy;turbinedisk;defect;process粉末高温合金是用粉末冶金工
4、艺生产的高温合前先进的航空发动机普遍采用了IN100、Ren95、金。粉末高温合金的研究始于上一世纪六十年代LCAstroloy、MERL76、AP1、U720、741、初。粉末高温合金解决了传统的铸锻高温合金由于RR1000、Ren88DT、N18等粉末涡轮盘和压气机合金化程度的提高,铸锭偏析严重,热加工性能差,盘。英、法、德等国也将粉末盘用于先进的飞机发动成形困难等问题,是现代高推重比航空发动机涡轮机上。美国于1997年将双性能粉末盘用于第四代盘等关键部件的必选材料。高性能发动机。此外,粉末盘还用于航天火箭发动美
5、国、俄罗斯、英国、法国、德国、加拿大、瑞典、机以及地面燃气、燃气涡轮动力装置。中国、日本、意大利以及印度等国家在粉末高温合金粉末高温合金需要解决的两大难题是消除缺陷方面开展了研究工作,但是只有美国、俄罗斯、英国、和降低成本,这也是影响粉末高温合金广泛应用的[1]法国、德国等国家掌握了工业生产工艺。目前只主要因素。有美国、俄罗斯、法国、英国能研发粉末高温合金并本文主要综述了国内外粉末高温合金的发展状建立了自己的合金牌号。况、近年来的研究进展和未来的发展动向,希望能对粉末高温合金主要用于制造航空发动机的涡轮我国粉末高温合金的发展起
6、到借鉴和指导作用。盘、压气机盘、鼓筒轴、封严盘、封严环、导风轮以及美国于上一世纪六十年代初制定了一项先进涡涡轮盘高压挡板等高温承力转动部件。经过近四十轮发动机材料研究计划(简称MATE计划),美国国年的发展,研制并应用了以Ren95为代表的第一代家宇航局研究中心根据该项计划与发动机制造厂、和以Ren88DT为代表的第二代粉末高温合金。目金属生产和制造厂签订了合同,共同研制粉末高温收稿日期:2003-05-29作者简介:张义文(1964-),男(汉),内蒙呼伦贝尔市人,教授级高工,从事粉末高温合金研发工作。第6期
7、张义文:粉末高温合金的研究与发展31合金。741合金粉末涡轮盘和压气机盘,并提供给了美国P&WA公司首先于1972年,采用氩气雾用户。!∀#∃从1981年开始工业批生产和提供军化(AA)制粉+热挤压(HEX)+等温锻造(ITF)工机用741粉末盘和轴,从1984年开始批生产艺(称为Gaterezing工艺)研制成功了IN100粉末高民机用粉末盘。八十年代以后又研制出962、温合金,用作F100发动机的压气机盘和涡轮盘等975、∀698和962粉末高温合金。11个部件
8、,装在F15和F16飞机上。该公司又于在航空、航天上使用最多的是741合金,主1976年采用直接热等静压(AsHIP)工艺研制出了要用于制造航空发动机的各类盘件、轴和环形件等,LCAstroloy(低碳Astroloy)粉末涡轮盘,以取代原包括涡轮盘、压气机盘、鼓筒机
